VIII. Cấu trúc vàn ội dung của luận văn
2. 1.1 Phân tích chương trình – sách giáo khoa Vật lí 9 (THCS)
2.2. Xây dựng các hoạt động tích hợp kiến thức về sản xuất và sử dụng
sử dụng điện năng theo chương trình – SGK vật lí 9 THCS
2.2.1. Nguyên tắc tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng
- Các kiến thức được tích hợp phải gắn kết hợp lí với nội dung của bài học, phục vụ mục tiêu chung của nội dung bài học.
- Việc tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng trong
bài học phải không làm giờ học trở nên quá tải.
- Việc tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng không
những góp phần giáo dục KTTH và hướng nghiệp cho học sinh mà còn thông
qua đó giáo dục môi trường, giúp học sinh có thái độ đúng đắn trước vấn đề môi trường hiện nay.
2.2.2. Xây dựng các hoạt động tích hợp:
* Bài 1: Từ trường của cuộn dây có dòng điện chạy qua
- Tên hoạt động tích hợp: Ứng dụng của Từ trường của cuộn dây có
dòng điện chạy qua (Thời gian: 5 phút)
- Vị trí tích hợp: Sau khi học xong mục: Vận dụng
- Mục tiêu:
Giáo dục KTTH: Biết được từ trường của ống dây có dòng điện chạy
qua được ứng dụng để chế tạo nam châm điện, nam châm điện có vai trò quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong kĩ thuật và đời sống
- Câu hỏi cho học sinh: Em có biết ứng dụng của Từ trường của cuộn dây có dòng điện chạy qua?
* Bài 2: Lực điện từ
- Tên hoạt động tích hợp: Ứng dụng tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường để chế tạo động cơ điện
(Thời gian: 5 phút)
- Vị trí tích hợp: Sau khi học xong mục: Vận dụng
- Mục tiêu:
+Giáo dục KTTH: Biết được tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có
dòng điện chạy qua đặt trong từ trường được ứng dụng chế tạo động cơ điện, động cơ điện có vai trò quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong kĩ
thuật và đời sống
+ Giáo dục môi trường: sử dụng động cơ điện thay cho động cơ nhiệt sẽ
giảm sự ô nhiễm môi trường
- Câu hỏi cho học sinh:
+Em có biết ứng dụng của tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường ?
+Sử dụng động cơ nhiệt có gây ô nhiễm môi trường không? Cách khắc phục?
- Phương tiện: Cho HS quan sát hoạt động của một đồ chơi trẻ em có sử
dụng động cơ điện 1 chiều, 1 mô hình động cơ điện 1 chiều hoạt động được với nguồn điện 6V
* Bài 3: Từ thông. Cảm ứng điện từ
- Tên hoạt động tích hợp: Ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ.
(Thời gian: 5 phút)
- Vị trí tích hợp: Sau khi học xong mục vận dụng - Mục tiêu: Giáo dục KTTH:
+ Học sinh hiểu được hiện tượng cảm ứng điện từ là nguyên lí hoạt động
của một số máy móc trong đó có máy phát điện
+ Học sinh được tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của máy phát điện (loại
nhỏ dùng trong phòng thí nghiệm).
- Câu hỏi cho học sinh: Em có biết ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ là gì ?
- Phương tiện: Cho học sinh quan sát cấu tạo và hoạt động của máy phát điện (loại dùng trong phòng thí nghiệm).
* Bài 4: Máy phát điện xoay chiều
- Tên hoạt động tích hợp: Các cách làm quay rôto trong máy phát điện.
(Thời gian: 5 phút)
- Vị trí tích hợp: Sau mục “Đặc tính kĩ thuật của máy phát điện xoay
chiều trong công nghiệp”
- Mục tiêu: Giáo dục KTTH và hướng nghiệp:
+Giới thiệu cho học sinh biết được các cách làm quay rôto trong máy
phát điện.
Ví dụ: Trong nhà máy thuỷ điện: dùng sức nước; Trong nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân: dùng hơi nước tạo áp suất lớn.
+Giới thiệu một số ngành nghề về điện. - Các câu hỏi cho học sinh:
+ Em có biết người ta sử dụng biện pháp nào để làm quay rôto ? +Em biết những ngành nghề nào về điện?
* Bài 5: Các tác dụng của ánh sáng
- Tên hoạt động tích hợp: Ứng dụng của Pin mặt trời (Thời gian 5 phút)
- Vị trí tích hợp: Sau mục “Tác dụng quang điện của ánh sáng”
- Mục tiêu:
+ Giáo dục KTTH : Giới thiệu cho học sinh biết được Điện mặt trời là lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật biến đổi ánh sáng mặt trời trực
tiếp thành điện năng nhờ pin mặt trời.
Các pin mặt trời có nhiều ứng dụng. Chúng đặc biệt thích hợp cho các vùng
mà điện năng trong mạng lưới chưa vươn tới, các vệ tinh, máy tính cầm tay, …
+ Giáo dục môi trường: Biến đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng
là quá trình sản xuất điện năng không gây ô nhiễm môi trường, do
vậy cần được phát triển đưa vào sử dụng nhiều hơn nữa.
- Các câu hỏi cho học sinh:
+ Pin mặt trời đầu tiên được ra đời vào năm nào ?
+ Pin mặt trời được dùng ở đâu ?
+ Sản xuất điện mặt trời có gây ô nhiễm môi trường không ?
+Khả năng phát triển của ngành điện mặt trời trong tương lai ? Phương tiện: Tờ rơi giới thiệu ứng dụng của pin mặt trời
2.3. Xây dựng tiến trình một số bài cụ thể.
Vận dụng những nghiên cứu về lí luận và thực tiễn ở chương I, tôi lựa
chọn các bài sau để soạn giáo án theo tư tưởng của đề tài: 1.Bài: Từ trường của cuộn dây có dòng điện chạy qua
2.Bài: Lực điện từ
3. Bài: Hiện tượng cảm ứng điện từ
4.Bài : Máy phát điện xoay chiều
5.Bài: Các tác dụng của ánh sáng
- Và chọn các bài sau để thực nghiệm sư phạm
1.Bài: Lực điện từ
2. Bài: Hiện tượng cảm ứng điện từ
BÀI SOẠN 1
Bài 27: LỰC ĐIỆN TỪ
I.Mục tiêu:
1.Về kiến thức:
-Mô tả được T/N chứng tỏ tác dụng của lực điện từ lên đoạn dây dẫn thẳng
có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường
-Nắm vững quy tắc bàn tay trái 2. Về kĩ năng:
- Mắc mạch điện theo sơ đồ, sử dụng các biến trở và các dụng cụ điện
- Quan sát, mô tả hiện tượng chứng tỏ tác dụng của lực điện từ lên đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường
-Vận dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều lực điện từ tác dụng lên
đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt vuông góc với đường sức từ khi biết chiều đường sức từ và chiều dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn
- Thu nhận thông tin từ GV cung cấp
3.Giáo dục kĩ thuật tổng hợp- GDMT:
Biết được tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy
qua đặt trong từ trường được ứng dụng để chế tạo động cơ điện. Động cơ điện có nhiều ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật
GDMT: - Biết được sử dụng động cơ điện thân thiện hơn với môi
trường, từđó có ý thức tham gia bảo vệ môi trường
II.Chuẩn bị:
1.Đối với mỗi nhóm HS:
-Một đoạn dây dẫn bằng đồng dài 10cm -Một biến trở
-1 công tắc
-Bảy đoạn dây dẫn, 2 đoạn dài 60cm, 5 đoạn dài 30cm -1 giá TN
-1 Ampe kế có GHĐ 1,5A và ĐCNN 0,1A 2. Đối với GV:
-Tranh vẽ phóng to hình 27.2, H 27.5; Hình vẽ bài tập vận dụng
-Một đồ chơi trẻ em có sử dụng động cơ điện 1 chiều, 1 mô hình động cơ điện 1 chiều hoạt động được với nguồn điện 6V
SƠ ĐỒ TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC
Xác định vấn đề cần nghiên cứu: dòng điện tác
dụng lực lên kim nam châm, ngược lại, nam châm
có tác dụng lực lên dòng điện hay không?
-Làm T/N: đặt đoạn dây dẫn thẳng AB trong từ trường của nam châm chữ U,
cho dòng điện chạy qua AB đoạn dây AB chuyển động
Kết luận: đoạn dây AB chịu tác dụng của một lực do
từ trường của nam châm gây ra. Lực tác dụng đó là
lực điện từ
III.Tiến trình dạy – học
Làm T/N: đặt đoạn dây dẫn thẳng AB trong từ trường của nam châm chữ
U, cho dòng điện chạy qua AB,đổi chiều đường sức từ trường và chiều
dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn đó chiều của lực điện từ thay đổi
Vận dụng: Vận dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua và chiều quay của động cơ điện
Rút ra kết luận: chiều lực điện từ phụ thuộc chiều đường sức từ trường
và chiều dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn
Nêu vấn đề:Chiều lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua xác định bằng cách nào?
Đưa ra quy tắc bàn tay trái
Giáo dục kĩ thuật tổng
hợp: ứng dụng của động cơ điện trong kĩ thuật và
đời sống: trong các bộ
phận quay của đồ chơi trẻ em,đầu máy tàu hỏa..
Nếu đặt khung dây có dòng điện vào trong từ trường thì các
cạnh của khung dây sẽ chịu tác dụng của lực điện từ và có thể
làm khung dây quay nguyên lí hoạt động của động cơ điện
1 chiều
Giáo dục môi trường: Nên
tăng cường sản xuất điện
năng bằng các nguồn
năng lượng sạch, thay thế phương tiện giao thông sử dụng động cơ nhiệt bằng
Phương tiện: mô
hình động cơ điện 1 chiều
hoạt động được
với nguồn điện
6V, đồ chơi trẻ em có động cơ
Hoạt động của HS Trợ giúp của GV
Hoạt động1: kiểm tra bài cũ: (3 ph)
1 HS lên bảng trả lời 1 HS nhận xét
GV nêu câu hỏi :
-mô tả TN Ơxtet, rút ra kết luận?
GV nhận xét và cho điểm
Hoạt động 2: Nhận thức vấn đề của bài học: (2ph)
Nhận thức vấn đề cần nghiên cứu Nêu dự đoán ( nam châm có tác dụng
lực lên dòng điện đặt trong từ trường
của nó)
Nêu cách để kiểm tra dự đoán: đặt 1 đoạn dây dẫn trong từ trường của 1
nam châm, cho dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn đó
Thí nghiệm Ơxtet cho thấy dòng
điện tác dụng lực lên kim nam
châm, ngược lại, liệu nam châm có
tác dụng lực lên dòng điện hay
không? Các em hãy nêu ra dự đoán?
Yêu cầu HS nêu cách để kiểm tra
dự đoán, hướng HS đến một phương án T/N có tính khả thi
Hoạt động 3: TN về tác dụng của từ trường lên dây dẫn có dòng điện (10ph)
Nghiên cứu mục I.1 Thí nghiệm
trong SGK
Làm T/N theo nhóm
Mắc mạch điện theo H 27.1 SGK
Quan sát kĩ hiện tượng xảy ra với
Yêu cầu HS nghiên cứu mục I.1
Thí nghiệm trong SGK
Yêu cầu HS nêu dụng cụ, các bước tiến hành T/N
Phát dụng cụ T/N cho các nhóm
đoạn dây dẫn AB;
Cá nhân HS trả lời câu C1: hiện tượng đoạn dây AB chuyển động
chứng tỏ đoạn dây đó chịu tác dụng
của một lực nào đó do từ trường của
nam châm gây ra
Cá nhân HS tự rút ra kết luận
Tiếp thu, ghi nhớ
H 27.1 SGK. Chú ý HS việc treo
dây AB nằm sâu trong lòng nam châm chữ U và không bị chạm vào nam châm; yêu cầu HS quan sát kĩ
hiện tượng xảy ra với đoạn dây dẫn
AB; thảo luận nhóm hoàn thành câu C1
Yêu cầu HS từ T/N vừa làm, mỗi
cá nhân tự rút ra kết luận
GV thông báo về lực điện từ
Hoạt động 4: Tìm hiểu chiều của Lực điện từ ( 8ph)
Nêu dự đoán: chiều của lực điện từ
phụ thuộc chiều đường sức từ trường
và chiều dòng điện chạy qua đoạn
dây dẫn
Làm T/N theo nhóm
Làm lại T/N theo H 27.1 SGK
Quan sát chiều chuyển động của dây dẫn AB khi đổi chiều đường sức từ trường và chiều dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn đó
Thảo luận nhóm và rút ra kết luận về
Nêu vấn đề: chiều của lực điện từ
phụ thuộc yếu tố nào?
Tổ chức cho HS trao đổi để dự đoán
Tổ chức cho HS tiến hành T/N kiểm tra dự đoán
Tổ chức cho HS thảo luận để rút ra
vào chiều đường sức từ trường và chiều dòng điện chạy qua đoạn dây
dẫn
Hoạt động 5: tìm hiểu quy tắc bàn tay trái ( 7 ph)
Cá nhân HS nghiên cứu SGK để tìm hiểu quy tắc bàn tay trái
Quan sát GV biểu diễn
Luyện tập quy tắc theo hướng dẫn
của GV
+GV nêu vấn đề: Làm thế nào để xác định chiều của lực điện từ khi
biết chiều đường sức từ trường và chiều dòng điện chạy qua đoạn dây
dẫn?
Yêu cầu HS nghiên cứu SGK để
tìm hiểu quy tắc bàn tay trái
Treo tranh vẽ phóng to H 27.2 SGK
để biểu diễn quy tắc giúp HS dễ
quan sát
+Luyện tập cho HS áp dụng quy
tắc bàn tay trái theo các bước sau:
-Đặt bàn tay trái sao cho các đường
sức từ vuông góc và có chiều hướng vào lòng bàn tay
-Quay bàn tay trái xung quanh một đường sức từ ở giữa lòng bàn tay
để ngón tay giữa chỉ chiều dòng
Cá nhân HS phát biểu quy tắc: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo
chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 90 độ chỉ chiều của lực điện
từ
Vận dụng quy tắc bàn tay trái để đối
chiếu với chiều chuyển động lúc đầu
của đoạn dây dẫn AB trong T/N ở H 27.1SGK đã quan sát được
-Choãi ngón tay cái vuông góc với
ngón tay giữa , lúc đó ngón tay cái
chỉ chiều của lực điện từ
Gọi 2 HS phát biểu quy tắc
Gọi 2 HS lên bảng kiểm tra xem
chiều chuyển động lúc đầu của đoạn dây dẫn AB trong T/N ở H 27.1 mà HS đó quan sát được có
phù hợp quy tắc bàn tay trái không
Hoạt động 6. Vận dụng (7ph)
Cá nhân thực hiện yêu cầu câu C2 1 Hs lên bảng làm bài
Cá nhân thực hiện yêu cầu câu C3 1 Hs lên bảng làm bài
Yêu cầu HS thực hiện câu C2 trong SGK,gọi 1 HS lên bảng xác định
chiều dòng điện chạy qua đoạn dây
dẫn
Yêu cầu HS thực hiện câu C3 trong
SGK, gọi 1 HS lên bảng xác định
chiều đường sức từ
Yêu cầu HS thực hiện câu C4 trong
Cá nhân thực hiện yêu cầu câu C4 1 Hs lên bảng làm bài
HS trao đổi kết quả, nhận xét đưa ra
lời giải đúng
GV treo hình phóng to H27.5 SGk Gọi 1 HS lên bảng trả lời câu C4 Hướng dẫn HS vận dụng quy tác bàn tay trái để thực hiện yêu cầu
của bài
Yêu cầu HS làm bài tập sau: trên hình vẽ bên có 1 chỗ sai, cần sửa
thế nào cho hình vẽ đúng với kiến
thức về lực điện từ đã học?
Chọn phương án đúng nhất trong
các phương án sau:
A.Giữ nguyên chiều dòng điện và chiều của các lực điện từ, thay đổi
kí hiệu các cực từ
B. Giữ nguyên chiều dòng điện và kí hiệu của các cực từ, thay đổi
chiều của lực điện từ
C. Giữ nguyên kí hiệu các cực từ và chiều của các lực điện từ, thay đổi
D. Các phương án trên đều đúng Tổ chức cho HS trao đổi kết quả của các câu hỏi trên Hoạt động 7: GDKTTH-GD môi trường: (5ph) Thấy được ứng dụng của kiến thức trong thực tế: tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường được ứng dụng để chế tạo động cơ điện. Động
cơ điện có nhiều ứng dụng( trong bộ
phận quay của đồ chơi trẻ em,đầu máy tàu hỏa)…
Tiếp thu, ghi nhớ
Quan sát hoạt động của động cơ điện
- Biết được sử dụng động cơ điện
Nếu đặt khung dây có dòng điện
vào trong từ trường thì các cạnh
của khung dây sẽ chịu tác dụng của
lực điện từ và có thể làm khung
dây quay. Đây là nguyên lí hoạt